Издательство «Нефтегазовый университет»

Министерство образования И НАУКИ российской федерации

ФЕДЕРАЛЬНОЕ государственное БЮДЖЕТНОЕ образовательное учреждение

Высшего образования

«ТЮМЕНСКИЙ ГОСУДАРСТВЕННЫЙ НЕФТЕГАЗОВЫЙ УНИВЕРСИТЕТ»

Филиал ТюмГНГУ в г. Сургуте

Кафедра «Нефтегазовое дело»

МЕТОДИЧЕСКИЕ УКАЗАНИЯ

к выполнению контрольных работ по дисциплине: «Методы повышения нефтеотдачи» для студентов направления 21.03.01 «Нефтегазовое дело»

заочной формы обучения

Сургут, 2015

Методические указания к выполнению контрольных работ по дисциплине методы повышения нефтеотдачи для студентов всех форм обучения по направлению 21.03.01 «Нефтегазовое дело» /сост. Янукян А.П.; Тюменский государственный нефтегазовый университет филиал ТюмГНГУ в г.Сургуте.

Методические указания рассмотрены на заседании кафедры Нефтегазовое дело

(название кафедры)

Протокол № 1 «1» сентября 2015 г.

Зав. кафедрой ________________ Лушпеев В.А.

Методические указания разработал:

Янукян Арам Погосович

доцент, к.э.н

________________

(подпись)

Задача 1

Прямолинейный пласт длиной l, шириной b, общей толщиной h₀ предполагается разрабатывать путем вытеснения нефти оторочкой двуокиси углерода, продвигаемой водой. Коэффициент охвата пласта процессом η₂=0,8. Пористость пласта m, вязкость насыщающей пласт нефти μ_H, вязкость углекислого газа в пластовых условиях μ_у, насыщенность связанной водой S_CB=0,05. Нефть содержит 20% по объему смол и асфальтенов. При вытеснении нефти оторочкой СО₂ смолы и асфальтены примерно наполовину вытесняются из пласта, а остальная их часть осаждается в пористой среде и не движется. Поэтому можно принять, что в водонасыщенной части пласта остаточная нефтенасыщенность (насыщенность смолами и асфальтенами) S_HОСТ=0,l и, следовательно, водонасыщенность S=0,9.

Расход закачиваемой в пласт углекислоты и затем воды, приведенный к пластовым условиям, составляет q м³/сут.

Требуется определить объем оторочки углекислоты V_ОТ исходя из того условия, что к моменту подхода к концу пласта х=l середины области смешения СО₂ и нефти в пласте не остается чистой двуокиси углерода. K_w=

= 0,1 м; К_μ=2,45·10⁵ м/(Па·с).

Определим прежде всего скорость фильтрации в пласте. Имеем

Истинную скорость в области смешивания нефти и СО₂ определяем по формуле

Отсюда время t_* подхода сечения с концентрацией с=0,5 к концу пласта определяется следующим образом:

Параметр

Коэффициент конвективной диффузии

По второй асимптотике, т. е. по формуле

Находим

Среднее количество СО₂ в зоне смеси ее с нефтью определяем по формуле

Поровый объем пласта, охваченный процессом воздействия двуокисью

углерода:

Учитывая незначительную растворимость СО₂ в воде по сравнению с ее растворимостью в нефти, полагаем, что в сечении ξ₂=0 в воде будет растворяться 5% СО₂. Следовательно, α₂=0,05. Объем углекислоты, растворенной в воде к моменту времени t= t_*, определим по формуле.

Всего будет затрачен на оторочку объем СО₂, равный

Отношение к поровому объему пласта будет составлять %?

Таблица 3.

Числовые данные условий по вариантам

Вариант	1	2	3	4	5	6	7	8	9	10
l,м	450	460	470	490	500	510	520	530	540	550
b, м	200	210	220	230	250	260	270	280	290	300
h₀,м	10	11	12	14	15	16	17	18	19	20
m	0,2	0,21	0,22	0,24	0,25	0,26	0,27	0,28	0,29	0,3
μ_н, мПа·с	1	2	3	4	4	5	6	5	4	3
μ_у, мПа·с	0,01	0,02	0,03	0,04	0,05	0,04	0,03	0,02	0,04	0,02
q, м³/сут	350	360	370	380	400	410	420	440	430	420

Задача 2

Пусть из того же прямолинейного пласта длиной l, шириной b и толщиной, охваченной процессом вытеснения,h вытесняется нефть водным раствором ПАВ. Вязкость нефти в пластовых условиях μ_н, вязкость воды μ_в, пористость пласта m, S_св=0,05. Параметр изотермы сорбции Генри а=0,25 м³/м³.

Относительные проницаемости для нефти и воды как при вытеснении нефтиводным раствором ПАВ, так и чистой водой линейно зависят от водонасыщенности (рис. 1), причем, согласно лабораторным экспериментальным данным,S_*=0,65; S_**=0,7.

Рис. 1. Зависимость относительных проницаемостей k для нефти и воды и нефти и водного раствора ПАВ от водонасыщенностиs. Относительная проницаемость: 1 – для нефти при вытеснении ее водой; 2 – для нефти при вытеснении ее водным раствором ПАВ; 3 – для воды; 4 – для водного раствора ПАВ

Расход закачиваемой в пласт воды q. Требуется определитьвремя t_* подхода к концу пласта (x= l) передней границы нефтяного вала x_*,считая, что вытеснение нефти водой и водным раствором ПАВ происходитпоршневым образом.

Положим S₁=S_**=0,7; S₃=S_*=0,65. Таким образом, конечная нефтеотдачапри применении водного раствора ПАВ возрастает на 5% по сравнению с нефтеотдачей при обычном заводнении.

Определим скорость фильтрации воды v₁ = v в области 1. Имеем

Отношение скорости фронта сорбции ω_COP к скорости фильтрации v установим по формуле

Отсюда находим ω_COP

Подставляя в следующее соотношение данные

рассчитываем левую часть выражения

После подстановки цифровых значений величин, входящих в правую часть, получим

Приравнивая левые и правые части, выражаем s₂ и находим

Затем,

Тогда

Следовательно, в соответствии с принятой схемой процесса вытеснениянефти из пласта водным раствором ПАВ дополнительно извлекаемая нефтьстанет поступать на поверхность через время равное t_* после начала процесса.

Числовые данные условий по вариантам

Вариант	1	2	3	4	5	6	7	8	9	10
h,м	5	6	7	9	10	11	12	13	14	15
q, м³/сут	350	360	370	380	400	410	420	440	430	420

Задача 3

Рассчитать количество магния для проведения термокислотной обработки пласта толщиной h. Использовать кислотный раствор концентрацией 15 %. Температуру раствора в интервале обработки повысить до ΔT. Принимаем норму расхода 15%-ного раствора кислоты v = 0,8 м³ на один метр толщины пласта.

Решение. Вычисляем объем кислотного раствора по формуле

На рис. 2 откладываем заданную температуру ΔT и проводим горизонталь до пересечения с линией 1 (точка А). Из точки А проводим вертикаль до пересечения с линией 2 (точка Б). По правой шкале находим расход 15 %-ного раствора соляной кислоты на 1 кг магния v_р.

Зна я общий объем кислотного раствораV_p и норму расходаv_pрассчитываем потребное количество магния Q_м по формуле

Рис. 1. Номограмма для определения повышения температуры кислотного раствора и нормы расхода 15 %-ного кислоты на 1 кг магния:

1 – t_p=f(x_p); 2 – v_p=f(x_p)

Числовые данные условий по вариантам

Вариант	1	2	3	4	5	6	7	8	9	10
h,м	7	7,2	7,4	7,6	7,8	8	7,8	7,6	7,4	7,2
ΔT, °С	350	360	370	380	70	410	420	440	430	420

Задача 3

Определить основные характеристики термокислотной обработки карбонатного пласта толщиной h, если для ее проведения имеется Q_Mмагния.

Решение. Принимаем норму расхода 15%-ного раствора кислоты v =0,8 м³ на один метр толщины пласта. Объем кислотного раствора

По формуле

рассчитываем норму расхода v_р.

По рис. 2 для v _р определяем остаточную концентрацию кислотного раствора х _p и максимальную температуру раствора t _p.

Таблица 6.

Числовые данные условий по вариантам

Вариант	1	2	3	4	5	6	7	8	9	10
h,м	4,7	4,4	4,8	4,5	4,6	4,8	4,6	4,5	4,4	4,2
Q_M, кг	44	42	40	42	44	42	40	44	43	42

Методические указания к выполнению контрольных работ по дисциплине «Методы повышения нефтеотдачи» для студентов направления 21.03.01 Нефтегазовое дело заочной формы обучения

Составитель: доцент, к.э.н. Янукян А.П.

Подписано к печати	Бум.писч. № 1
Заказ №	Уч. изд.л.
Формат 60/90 1/16	Усл. печ.л.
Отпечатано на RISO GD 3750	Тираж 50 экз.